Урок физики в 7 классе по теме «Механическая мощность»

УРОК физики в незнакомом классе по теме «Мощность»

проведён в рамках муниципального конкурса

«Учитель года – 2013»

Конспект урока и методические материалы

Цель урока: освоить понятие «мощность», связи его с другими физическими величинами, характеризующими как устройства, так и живые организмы, через решение проблемных задач и исследовательскую деятельность учащихся на уроке.

Задачи урока:

Образовательные:

изучение понятия механическая мощность;

исследование характера взаимосвязи в формуле физических величин и единиц их измерения;

использование полученных знаний в повседневной жизни.

Развивающие:

совершенствовать умения выдвигать гипотезу на основе анализа проблемной ситуации, делать обобщения, интерпретировать данные, систематизировать информацию через экспериментальную деятельность, формулировать выводы;

развивать навыки самостоятельной работы, умения учащихся решать нестандартные задачи, мыслить логически и рационально.

Воспитывающие:

формировать навыки работы в группе; прививать интерес к предмету через различные виды деятельности;

формировать умения критически, но объективно оценивать действия свои и одноклассников.

Формы организации познавательной деятельности: фронтальная, групповая.

Раздаточный материал: карточки экспериментальных заданий

Оборудование: компьютер, мультимедиапроектор.

Ход урока

Предлагаю вспомнить основное понятие ранее изученной темы – на слайде 2.

Начнём повторение пройденной темы работой с текстом, в котором пропущены слова. Слайд 3-4

Труд человека или выполнение профессиональных обязанностей на заводе, в офисе обозначает термин - … работа

Работа, изучаемая в курсе физики, … механическая

Физическое тело совершает механическую работу только под действием … силы

В каких единицах измеряется механическая работа? - … Джоуль. Работу в 1 Джоуль совершает тело, если … под действием силы в 1 Ньютон проходит путь 1 метр.

Если на тело действует сила, но при этом тело остается неподвижным, механическая работа … не совершается

Тело, движущееся по инерции, механическую работу … не совершает

В зависимости от направления действия приложенной силы и направления движения тела механическая работа бывает - … положительной, отрицательной и равной нулю.

Работа с графическими заданиями (на слайде), разбор ответов. Слайд 5

Дополнительно: Информация о работе человеческого сердца. Слайд 6

Итогом повторения темы ранее изученной «Механическая работа» может стать фраза: «Механическая работа совершается только под действием силы, при условии, что движущееся тело прошло некоторый путь.»

Человек создал машины – помощников для выполнения механической работы. Ребята! Дайте общее название техническим устройствам, которые представлены на слайде - транспортные средства Слайд 7

Верно, на слайде – различные транспортные средства. Подумайте и назовите физическую характеристику – общую для всех этих средств (мощность)

Итак, тема сегодняшнего урока: Механическая мощность. Изложение материала по новой теме – работа со слайдами

Слайд 8. Ответ на вопрос. Формулировка понятия «мощность».

Запись в тетради определения мощности, формулы, единиц измерения.

Слайд 9.На слайде приведены значения мощностей транспортных средств и живых существ. Внимательно посмотрите. Какую особенность заметили?

Верно, разные единицы измерения мощности. Страница истории Слайд 10

Знаете ли вы, что знаменитая и сегодня «лошадиная сила» появилась в физике благодаря Джеймсу Уатту- английскому изобретателю 18 века. Уатт занимался усовершенствованием паровых машин, благодаря чему к 19 веку промышленность получила паровые машины - новую «тягловую силу»! Паровые двигатели в то время стали использовать везде, и не только на пароходах, паровозах и автомобилях, но и на шахтах и мануфактурах колеса и валы механизмов вращались благодаря паровым машинам! Паровой молот, созданный Уаттом, стал основным на металлообрабатывающих предприятиях, открыл дорогу паровому отоплению в домах и общественных организациях. Технический прогресс наступал, но откуда же взялась устаревшая даже для того времени единица мощности «лошадиная сил»?

Давайте подумаем: Как может поступить человек, внедряющий своё изобретение? Как ему убедить современников, что без этого новшества не обойтись?

Дети предлагают свои варианты решения этой проблемы, они обсуждаются.

Именно поэтому, введя «лошадиную силу» как характеристику мощности, Джеймс Уатт пытался доказать технические преимущества паровых машин перед лошадьми, на которых «держалась» вся техника того времени. До середины 20-го века «лошадиная сила» была одной из основных единиц, и только в 1960году, когда была введена новая единая Международная система единиц СИ, единица мощности в этой системе была названа ваттом в честь великого ученого Джеймса Уатта. А лошадиная сила стала внесистемной единицей. 1 л.с. ≈ 736 ватт.

Перейдём к закреплению нового материала.

Есть в вашем классе дети, которые не любят оставлять неразгаданные вопросы? Дети – исследователи?

Групповая работа: Получите задания и можно приступить к работе.

Ребята, а мы с вами решаем задачи. Первая задача – вопрос. Слайд 11

2. Решаем «космическую » задачу. Индивидуальная работа ученика у доски.

Ребята! Чей это портрет? Почему он появился на экране?

Одним из достижений человечества в двадцатом веке стало освоение «ближнего» космоса. 12 апреля ежегодно весь мир отмечает день космонавтики. Полвека назад, 16 июня 1963 года с позывными «Чайка» космический полёт совершила Валентина Владимировна Терешкова – первая в мире женщина-космонавт.

Знаете ли вы, что Терешкова, совершая 48 витков вокруг Земли, за время своего полёта пролетела 1 млн. 971 тыс. км.? Она провела на орбите почти трое суток, вела бортовой журнал фотографировала, ее снимки использовали для обнаружения аэрозольных слоёв в атмосфере. Следующий полёт женщины в космос состоялся только через 19 лет; второй женщиной-космонавтом стала Светлана Савицкая.

Пришло время заслушать отчёты о проделанной работе наших исследователей.

Исследование 1 (теоретическое) Слайд 12.

Как связаны мощность и скорость движения тела?

Мощность механизма определяется по формуле:

  N=

В общем случае механическая работа   A = F* s, где F - сила, действующая на тело,          s - путь, пройденный телом.

Если тело движется равномерно, его скорость     v = ,

 пройденный путь S = v * t

Подставляем значение пройденного пути в формулу работы,

получим: A = F* v * t.

Тогда мощность

  N = = = F * v.

Исследование 2.(практическое) Слайд 14.

Как связаны мощность и скорость движения тела?

При проведении исследования работаем по алгоритму:

Поднимите (неспешно) груз массой 150 грамм (лабораторный цилиндр), прикреплённой к нити, с пола на высоту ученического стола (80 см), считая при этом до пяти (время подъема груза 5 секунд).

Поднимите этот же груз быстро (на счёт «раз»), считая при этом, что время подъёма груза равно 1 секунде.

По известной вам формуле рассчитайте, какая работа по перемещению груза была совершена в каждом случае.

Вычислите по формуле мощность мускульной силы, которая обеспечила транспортировку груза в каждом случае.

Сравните полученные значения мощности, сделайте вывод.

Слайд 15. Физические возможности человека ограничены, именно поэтому человек придумал огромное число разных машин и механизмов, главной целью которых стало уменьшение затрат физических усилий человека. В двадцать первом веке трудно представить, что были времена, когда еще не были изобретены автомобили или стиральные машины, эскалаторы метрополитена или подъёмные краны. Но и в те далёкие времена человек возводил огромные по размерам сооружения, поднимал воду из рек, управлял галерами. Исторический факт: при сооружении пирамиды Хеопса высотой 147 м, было использовано более двух миллионов каменных глыб, масса самой маленькой из них – 2, 5 тонн. И это в 26 веке до новой эры!

Подумайте, при строительстве этой пирамиды, что стало человеку помощниками? – простые механизмы.

О них речь пойдёт на следующем уроке физики. Ведь обычная палка, с помощью которой можно приподнять плиту и повернуть тяжелый камень, это самый первый рычаг, который использовал древний человек.

Слайд 16. Подводим итоги урока:

Изучили одно из основных понятий физики – механическую мощность;

Определили зависимость мощности от скорости движения тела;

Расширили знания по истории физики, истории освоения космоса;

Решали задачи и выполнили эксперименты.

Домашнее задание:

Отработать учебный материал по теме «Мощность» стр. 166 – 170, упр. 31. Дополнительно (по желанию учащихся) Задание: Сравнить мощности, развиваемые штангистом, который поднимает гирю массой 16 кг шесть раз за одну минуту, и спринтером, который пробежал дистанцию 200 метров за 20 секунд.

Дополнительный учебный материал по теме – в блоге учителя Спицыной Л.И.               «Мир физики»: ссылка для входа: www.uroki-v-licee.blogspot.ru

Рефлексия: Тест – контроль по теме «Механическая мощность»

Ученикам для отработки теста раздаются бланки ответов.

Бланк ответа.         Фамилия ____________________________ Вариант _____